Question

6．用力F托住一个挂在轻弹簧下的砝码盘使弹簧正好保持原长，如图所示，砝码盘内有一个砝码，当突然撤去外力F后，砝码对盘的压力正好等于砝码重力的情况发生在（　　）

• A． 盘下落的全过程中
• B． 撤去外力F放开盘的一瞬间
• C． 盘下落到有最大速度时
• D． 盘下落到速度为零时

Answer 1

分析 弹簧原来处于原长，突然放手后，整体受到重力和弹簧的弹力，弹力大小随弹簧伸长的长度增大而增大，开始阶段，重力大于弹力，整体向下做加速运动，后来弹力大于重力，小球向下做减速运动，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况，由牛顿第二定律求出何时压力等于mg．

解答 解：设物体质量为m，加速度大小为a，弹力大小为F，弹簧原来处于原长，突然放手后，整体受到重力和弹簧的弹力，弹力大小随弹簧伸长的长度增大而增大．
开始阶段，重力大于弹力，整体向下做加速运动，此过程由牛顿第二定律得（M+m）g-F=（M+m）a，弹力F增大，加速度a减小．
后来，弹力大于重力，小球向下做减速运动，此过程由牛顿第二定律得F-（M+m）g=（M+m）a，弹力F增大，加速度a增大．在整个运动过程中，对小球由mg-F_N=ma
可知a=0时相等，故盘下落到有最大速度时砝码对盘的正压力正好等于mg，故C正确，ABD错误．
故选：C．

点评 本题是含有弹簧的动态变化分析问题，关键分析小球的受力情况，才能准确利用牛顿第二定律来分析小球的加速度变化情况．